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举出“眼睛”这个例子,能驳倒进化论吗?


来源:南方都市报

如果要给演化论“唱唱反调”,举出一个所谓“推翻达尔文理论”的例子,不用太远,我大概会用我们的眼睛举例。看一看人类眼睛的剖面图:角膜、虹膜、晶状体、玻璃体、视网膜、脉络膜、巩膜……这还只是眼球的部分结构,从视神经向后,神经一直通到我们大脑的枕页(大概是后脑勺那一部分),之后,大脑有多个不同的区域负责把眼睛收集到的光线变成图像。这些“组件”似乎缺一不可,少了哪一部分,眼睛可能就不再是眼睛了。

原标题:举出“眼睛”这个例子,能驳倒进化论吗?

《盲眼钟表匠》,(英)理查德·道金斯著,王道还译,中信出版社2 0 1 4年8月 版 ,68 .00元。

如果要给演化论“唱唱反调”,举出一个所谓“推翻达尔文理论”的例子,不用太远,我大概会用我们的眼睛举例。看一看人类眼睛的剖面图:角膜、虹膜、晶状体、玻璃体、视网膜、脉络膜、巩膜……这还只是眼球的部分结构,从视神经向后,神经一直通到我们大脑的枕页(大概是后脑勺那一部分),之后,大脑有多个不同的区域负责把眼睛收集到的光线变成图像。这些“组件”似乎缺一不可,少了哪一部分,眼睛可能就不再是眼睛了。

那么,想象这么一个场景:穿越沙漠无人区时,竟在地上发现人造物,比如一块手表。毫无疑问,此时我们就能知道,这里曾经有过人类。一些复杂而轻巧的结构是不大可能依靠自然的力量形成的。眼睛精巧程度不亚于钟表,因此我们不得不推论,这后头可能有个钟表匠一样的设计师啊。早在演化论出现之前,十八世纪的神学家培里(Wlilliam P aley)就用这个钟表匠的比喻来论证上帝这位设计师的存在了。同样可以以此反驳演化论:如果仅是靠着经年累月的自然选择,怎么可能一下子让很多动物突然长出了这么复杂精巧的器官呢?

眼睛,究竟是怎么来的?

“设计师”这个说法,服膺演化论的人听来会觉得可笑。但是对于眼睛与演化的攻讦,恐怕很多学习过现代生物学的人也不一定能轻易作答。难怪直到今天,智能设计理论的种种拥趸还在援引差不多的论证。

生物学家理查德·道金斯的《盲眼钟表匠》就是从这个问题入手,开始讨论演化问题的。他的第一个故事却是蝙蝠。和我们这些视觉生物不同,蝙蝠了解世界的方式是声波定位。和我们的眼睛一样精细,蝙蝠有着一整套回声定位“系统”。不仅仅是发出声音、收听回声那么简单。例如鼠耳蝠,它平时发出声音的频率大约每秒10次。可以想象一下它感受到的世界:这是一个每秒更新10次的世界,似乎有点“卡壳”。但想一想,其实我们的眼睛刷新率也不高,电影每秒26帧的刷新就能让我们看到动画。但是鼠耳蝠的能力远不止于此,当它们发现猎物时,发声频率会增大到每秒200次。和鼠耳蝠一样,蝙蝠各有高招。有些蝙蝠在发声时使用“调频技术”,有些能够利用多普勒效应,很多蝙蝠已经演化出了抗干扰能力,防止互相影响。看起来,怪癖的设计师并不考虑经济原则,不但设计了眼睛,还设计了各种不同的回声定位系统。

和我们的眼睛不相上下,蝙蝠的回声定位系统同样精巧。这里,道金斯笔锋一转,引出了演化的机制问题。通过计算机模拟,他演示了演化中累进的特点:某一个功能,其实并不需要、也不可能一次到位,前辈变异的结果会通过遗传“累积”下来,看似无序的变异,只要经过一些世代,就显示出了某种“模式”。眼睛不会无中生有,不可能一蹴而就。但是,通过长时间的变异、选择和“累积”,一系列的“前眼睛”、“半眼睛”最终演化成了我们今天的眼睛。反对者认为,“5%眼睛”并不能帮助生物生存,怎么能够成功地被自然选择保留下来呢?实际上有大量可资参考的“前眼睛”:水藻单细胞中的感光色素、蚯蚓的感光细胞、水母的眼点。鹦鹉螺有着和我们极为接近的眼睛,可是没有透镜结构,因此也就没有聚焦的功能,它们的眼睛用的是小孔成像原理。它们的近亲乌贼有一个和我们非常接近的眼睛,成像方式也和我们相似。但是如果仔细检查就会发现,它们的视神经生长方向和脊椎动物相反。原来,乌贼的眼睛和脊椎动物的眼睛是独立演化而来的,趋同演化让两类亲缘关系遥远的物种获得了近似的“设计”,差别只存在于细节中。

回到我们一开始的问题:眼睛并非无中生有的创造,也不需要一开始就足够完美,即便那些看起来“设计”不佳的眼睛,对于它们的主人生存下来,往往也是大有裨益的。正是这种益处,让它们能够穿越漫长的演化之路,一些当时构造的遗存至今保留在了我们的眼眶中。眼睛,依靠一点一点积累的变异,就可以从最简单的感光功能,逐步演化为复杂精巧的器官,这一过程不需要设计者的参与。如果真有一个钟表匠,他也是一个盲眼钟表匠,他并不设计眼睛的结构和功能,只是做出一点改变,等待自然选择为动力,甄选出适宜的眼睛。不仅仅是眼睛,蝙蝠的回声定位、各种生物奇妙的生存技能——— 它们和眼睛一样,不是一步到位,而是演化而来的。

道金斯的系列作品

道金斯不会用一本书仅仅处理一个对演化论的攻讦,《盲眼钟表匠》一书围绕演化论,讨论了多个问题。例如,基因复制和变异的规律(第五章),性选择(第八章),演化的历程是渐变还是突变(第九章)。总的来说,这本书的核心话题是演化论,但是并不只围绕“演化论为什么是对的”。在十一章中,道金斯带领读者进行了各种思想实验,不仅澄清了不少对演化论的误解,也对各种生物现象给出了解释,还涉及了很多更有深度的思想。例如讲性选择的第八章,道金斯就应用了一个关于长尾巧织雀的实验,讲解雄鸟的尾巴长度和雌鸟的择偶偏好。这种鸟的雌鸟热爱长尾巴,但是它们是否只是喜爱当前雄鸟的尾巴长度呢?科学家把几只雄鸟的尾巴剪掉,粘在另外几只身上。结果发现,尾巴人为增长的雄鸟领地内有不少鸟窝和鸟蛋,被剪短的倒霉鸟生殖成就只有它们的四分之一,而尾巴没变化的鸟介于之间。看来,雌鸟不仅喜欢长尾巴,而且越长越好,超过雄鸟能应付的长度更好。实验已经足够有趣了,作者却不会止步于此,他之后的论证着眼于性选择中的军备竞赛效应和演化速率问题,并给出了两性选择内在的基因规律。这是需要跟着作者一起动脑子的过程,不再赘述,建议读者感受一下读这段时的脑力体操感。

其实,从道金斯的书籍整理来看,可以看做是同一系列的书籍。例如出版于1986年的《盲眼钟表匠》,就和十年后出版的《攀登不可能的山峰》在主题上存在延续。和一些专业科普写作者不同,道金斯本人是一位生物学家,他写作的主题几乎都围绕演化论。1972年,一次实验室停电造成的实验中断,让他开始写作名著《自私的基因》,这本书在1976年出版,引发了轰动。当时,他在牛津的导师称之为“年轻人的书”,暗示未来他将不得不大幅修正书中的结论。后来的发展并非如此,以基因为中心考虑演化,而非以个体、种群为中心的理论影响了很多后续的研究;“自私的基因”这一概念影响甚广,甚至引发了不少误用;道金斯新造的词“迷米”(m em e),本身也成了文化(m em e),成了大家描述文化、传播等现象时的术语。他的第二本书《延伸的表现型》讨论基因影响生物体之外环境的问题,道金斯称呼这种影响为“延伸的”表现型,即基因的表现不仅限于生物体内部。这两部书最具原创性,被认为是他的代表作。

20世纪60年代以来,一系列新的演化思想正在蓬勃发展,远一点遵循自达尔文还有华莱士,之后,继承了30年代费舍尔利用数学研究演化的方法和研究成果,这些思想终于开花结果。威廉·汉密尔顿、约翰·史密斯等人的一系列工作奠定了一套严谨细致的理论,影响了之后从生态学到心理学的研究。道金斯自1976年以来,正是这些理论最好的阐释者和发挥者。亲代投资理论、红色皇后理论、稳定演化策略、演化心理学……如今生物和文化的讨论,已经不可避免地需要考虑这些理论。《盲眼钟表匠》并不特意要鼓吹什么,但是我们阅读时不能忘记,道金斯的学术背景是什么。

王道还译本更流畅

理查德·道金斯不仅是一位颇具原创性的生物学家和科普作家,也是一位知名的公共知识分子。不仅写作,他的口才极好,在《自私的基因》出版后,就参与了很多科普纪录片的拍摄,也乐于和许多著名知识分子例如斯蒂芬·古尔德、爱德华·威尔逊等人论战。因为他为演化论辩论的激烈态度,有人将他比作当年托马斯·赫胥黎,谓之“达尔文的罗威那斗犬”。他也乐意和几名学者一起,组成“新无神论四骑士”,对各种宗教进行批判。2012年,重演1860年赫胥黎与温彻斯特大主教的牛津辩论,道金斯与坎特伯雷大主教威廉姆斯又展开了新一轮牛津辩论,吸引了很多眼球。两位英国绅士的电视辩论是一场盛大的电视秀,道金斯精于此道,也乐此不疲。他的高调和激进的态度,即便在科学界内部也有非议,然而谁也无法否认他对于科学传播的贡献和巨大的公众声望。他的滔滔雄辩,哪怕仅仅读了《盲眼钟表匠》也会给读者以深刻的印象。

回到《盲眼钟表匠》,这是本优美和深刻的书,优美不仅在于道金斯的论证方式,也在于读者跟随文章一起推导,最终回望时“一览众山小”的欣快。深刻则因为这不是一本趣味科学册子,而是包含着不少原创观点的立论之作。从这里,感兴趣的读者可能达到《自私的基因》、《延伸的表现型》,甚至汉密尔顿、史密斯和费舍尔。这场旅程并不简单,很多书籍至今没有可靠的中译本。然而《盲眼钟表匠》绝对不是一个盲目的开始。

特别提及一点,本书之前曾经有关一个中译本,但翻译质量堪忧,不少段落几乎无法理解。这一次出版的,是王道还先生的译本。在谈及演化论在中国的译介问题时,王道还先生曾经用“文字障”一词形容国人学习西学之困难。一些词的字面意思和生物学常用的实际意思似颇有差距。王译本语言流畅,对于这些名词尽可能采用了贴合本意的译法,部分单词和通译不符。文章依然精彩好读,而对于生物学专业的读者,此种处理方法大概是一个智者见智的事情。

《演化:跨越4 0亿年的生命记录》,(美)卡尔·齐默著,唐嘉慧译,上海人民出版社20 11年8月版,88 .00元。

著名科普作家卡尔·齐默的著作,相比于道金斯,更偏重于经典的演化理论。书中有很精美的生物图片,是一本入门好书。

《性别战争》,(美)奥利维雅·贾德森著,杜然译,山西人民出版社2010年9月版,26 .80元。

可能是阐释性选择理论和描绘生物性行为的书籍中最幽默的一本。作者化身专栏作家,回答各种动物的“读者来信”,向读者介绍了很多不同生物的性行为以及它们可能的成因。

《进化心理学》:戴维·巴斯主编,熊哲宏译,华东师大出版社2007年6月版,49 .80元。

尽管是教科书却非常有趣。用演化论的思想整合心理学和认知科学,是最近的一项科学趋势。从演化的角度重新看待我们的社会和生活,令人耳目一新。

《自私的基因》,(英)理查德·道金斯著,卢允中等译,中信出版社2012年9月版,68 .00元。

道金斯的成名作,出版于1976年。这本书以高超的写作技巧,系统阐释了汉密尔顿、史密斯等人的思想以及将演化论的重大变革带给了大众。这是一本了解道金斯的必读书。

《进化》:(英)巴顿著,宿兵译,科学出版社2010年4月版,168.00元。

一本800余页的教科书,全方位讲解了有关演化的各个话题。从分子生物学到古生物学,读完它,你对演化论的了解程度大致相当于一个生物系一年级研究生。

□ 陈朝(IT人士,北京)

标签:眼睛 蝙蝠 眼点

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